模拟环绕声处理器电路是怎么进行加法运算的

用多声道（例如5声道）高保真音响设备，聆听具有空间环绕信息的音乐软件，给人一种身临其境的临场感。但对广大业余爱好者来说，模拟环绕声技术更具诱惑力。这一方面是因为现有的音乐软件（磁带、CD、VCD碟片、调频广播等）大多数仍是普通双声道立体声;另一方面也因为多声道高保真音响设备价格昂贵，而现有双声道音响设备又不能弃之不用。因此，模拟环绕声理论和技术应运而生，典型的是依据HRTF理论建立的SRS技术及其芯片。

虚拟环绕声技术是利用人类头部声音传递函数HRTF的信号处理技术，通过对杜比定向逻辑或杜比数字AC一3的混合信号进行解码，把多声道的信号用HRTF进行复杂的运算把三维空间的声音按照HRTF进行处理，使进入人耳的声音符合人的双耳效应和耳廓效应，相应在人脑产生空间方向的声像，因而虚拟环绕声技术能用两只音箱即可产生声音定位准确、逼真，极具现场效果的声音，使听众身临其境般的感觉，更奇妙的是能感觉到身后产生的声音！

模拟环绕声处理器电路中，用运算放大器组成了产生中置声道的加法器和左、右声道加法器，这两个加法器分别从运算放大器的同相输入端和反相输入端输入相加的信号。它们是怎么进行加法运算的呢？

首先分析反相加法器电路（上图）。这里有两个输入信号U1和U2，它们分别通过电阻Rl和R2接在运算放大器的反相输入端。大家知道，A点为“虚地”（UA→0），理想运算放大器的输入电阻为无穷大，所以if=i1+i2，根据欧姆定律又可以写成-Uo/Rf=U1/Rl+U2/R2。如果取Rf=Rl=R2，可以得到U0=-（Ui+U2），再经过一个反相器，就成为U0=U1+U2，这就是说输出信号U0是两个输入信号U1、U2之和，实现了加法运算。实际上加法器输入电压的个数可以扩展到任意个，这时U0=U1+U2+……+Un。同相加法器（下图）的原理也是一样的。

减法器的电路（下图）也很简单。

为了简化电路的分析，我们先取Rl=Rf=R2=Rp，然后再分别算出UA和UR，再求U1-U2等于什么，这就好推导了吧？

推导过程：因为I-=I+=0，所以iI=if，也就是（U1-UA）/R1=（UA-U0）/Rf，得到UA=1/2（U1+U0）；根据电阻分压原理UB=RP/（R2+Rp）U2，得到UB=U2/2。由于A点为虚地点，UA=UR，分别代入UA和UB的值U2/2=1/2（Ul+U0），可以解出U0=U2-U1。这就是说，输出信号U0是输入信号U2与U的差值，U1是减数，U2是被减数，实现了减法运算。电压跟随器的特点就是输出电压U0与输入电压Ui大小相等、相位相同，也就是闭环电压放大倍数Af=1。

计算同相输入负反馈放大器（上图）闭环电压放大倍数的公式为Af=Rf/R1+1，只要让飓/Rl=0，就可以得到Af=1。一种办法是使Rl=∞，就是断开R（下图）；

另一种办法是使Rl=∞、Rf=0，就是断开R1并把Rf短路（下图）。模拟环绕声处理器所用的缓冲器就是后一种电路。